B737机身蒙皮止裂带问题浅析

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B737机身蒙皮止裂带问题浅析
广州飞机维修工程有限公司黄昌龙
摘要：止裂带是保证B737机身蒙皮破损-安全的结构。本文介绍了止裂带的作用以及种类、B737-300/400/500机身蒙皮止裂带的分布特点，重点介绍了B737-300/400/500金属粘接止裂带相关的机身蒙皮损伤形式、损伤规律以及相应的检测方法。最后简要介绍了止裂带相关的机身蒙皮典型修理。
一．前言
大部分B737飞机（除B737-700C、B737-900）是按照破损-安全要求设计并获取型号合格证的。机身蒙皮止裂带是保证机身蒙皮符合破损-安全设计要求的结构。金属粘接类蒙皮止裂带在使用过程中可能存在的分层以及止裂带粘接区域机身蒙皮的疲劳裂纹问题，不仅可能使蒙皮结构无法达到75,000飞行循环的设计目标寿命（DSO），还可能导致机身蒙皮失去破损-安全能力。
因此，正确认识止裂带的作用和种类以及分布特点，了解与止裂带相关的机身蒙皮损伤形式和损伤规律以及修理思路，对于保证机身蒙皮结构的完整性非常重要。
二．止裂带的作用和种类
1．止裂带作用
为了保证机身蒙皮疲劳裂纹不会导致客舱快速降压，必须使裂纹长度小于临界尺寸。单纯增加机身蒙皮厚度虽然可以降低蒙皮应力水平，某种意义上也可以防止出现疲劳裂纹或者延缓疲劳裂纹的扩展速度，但将以牺牲商载为代价。更重要的是这种机身蒙皮结构无法满足破损-安全要求。
止裂带增加了止裂带区域机身蒙皮的承载面积，降低了蒙皮应力水平。这样，疲劳裂纹扩展到止裂带边缘时将会停止，或者沿着止裂带边缘改变扩展方向。另外，客舱增压还可能使裂纹区域蒙皮向外掀开，让客舱压力适当下降。这也会降低蒙皮的应力水平，终止或者减缓裂纹的继续扩展。因此止裂带结构可以将蒙皮损伤尺寸限制在临界长度内。
机身蒙皮紧固件埋头窝“毛边”（FEATHER EDGE）会产生应力集中导致疲劳裂纹。蒙皮止裂带增加了蒙皮厚度，有效防止了埋头窝可能出现的“毛边”现象。
2．止裂带种类
根据止裂带的结构形式，止裂带可以分为金属粘接（BONDED DOUBLER）以及蒙皮整体化铣（CHEM- MILLED DOUBLER）两类。
金属粘接止裂带指采用金属胶接方式将铝合金条带或者铝合金钣粘接到蒙皮上，直接或者再通过化铣加工成的止裂带。金属粘接止裂带广泛使用于B737-100到500系列飞机机身蒙皮上。根据止裂带的粘接工艺，金属粘接止裂带又可以分为COLD-BONDED DOUBLER、HOT-BONDED DOUBLER和BONDED CHEM-MILLED BOUBLER三类。
COLD-BONDED DOUBLER指在室温下用环氧树脂金属粘接带直接将止裂带粘接到机身蒙皮上并在室温下完成固化。生产线号1-291的B737-100/200飞机机身蒙皮止裂带属于COLD-BONDED DOUBLER。HOT-BONDED DOUBLER的金属粘接和固化均通过加温完成。生产线号292-610的B737-100/200飞机机身蒙皮止裂带属于HOT-BONDED DOUBLER。
BONDED CHEM-MILLED BOUBLER先采取金属粘接方式将铝合金钣固定到蒙皮上，然后再采取化学铣切方式将止裂带加工到最后尺寸。BONDED CHEM-MILLED BOUBLER

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